rtsp协议精选(九篇)
第1篇：rtsp协议范文
关键词：
流媒体； 线程； 嵌入式Linux； 视频监控
中图分类号： TP 393 文献标识码： A
引 言
视频监控是光电行业的一个重要领域，随着通信技术和多媒体技术的发展，嵌入式视频监控摄像系统得到了广泛的应用，人们对视频监控的要求和质量也越来越高。因此视频监控摄像系统呈现出数字化、网络化两个主要特点。尤其近年来流媒体技术的发展更加促进了实时视频摄像的发展。
嵌入式技术是先进的计算机技术、超大规模集成电路、软件技术和各个行业相关应用相结合的产物。嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可剪裁，能适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性要求较高的专用计算机系统。嵌入式系统是相对于通用计算机系统而提出的。嵌入式系统也是一种软硬件混合系统。嵌入式操作系统采用Linux操作系统，Linux系 统源码开放，内核功能强大，多任务，易于裁剪，通信功能完善，具有良好的开发工具和环境。基于嵌入式流媒体系统体积小、价格便宜、功耗低，尤其是实时性效果好，所以得到了广泛的应用[1-3]。
1 系统硬件结构
图1所示为流媒体服务器系统硬件设计平台，ARM选用海思公司的HI3511，HI3511是基于ARM926EJ内核的32位RISC的处理器，具有标准32位ARM指令集和16 位THUMB指令集。HI3511集成了丰富的部件，主要有外部总线接口EBI、USB2.0接口、以太网10/100 M MAC接口，用来仿真和烧写程序用的J-TAG接口、以及音视频输入输出接口等接口。其硬件结构见图1。
HI3511片内还集成了及协同视频硬件加速引擎。使得HI3511成为高性能通信媒体处理器，具有高集成、可编程、支持H.264和MJPEG-4等多协议，广泛应用于实时视频通信领域，其中H264MainProfile算法极大地提高了视频质量，并且能够提供灵活的场编码或帧编码，视频处理单元还支持双码流编码，处理器足以满足视频监控的相关要求。
流媒体技术是把连续得到媒体信息经过压缩后放到网络服务器上，这样客户就可使实现边下载边观看，而不需要将整个媒体文件全部下载完毕，所以流媒体技术非常适合现场事件，可以随机访问和快进或后退观看内容[6]。
流媒体实时传输方式分实时流式传输和顺寻流式传输两种。实时流式传输可以保证媒体信号与网络连接相匹配，使媒体信息可以被实时看到，而且实时传输允许对媒体进行更多的控制，要比HTTP服务器复杂。顺寻流式传输是顺序下载，但客户只能观看已下载的部分，顺序流式传输可以使用HTTP服务器，比实时流式传输要简单。
3 流媒体系统软件设计
因为系统的关键就是流媒体服务器，所以这里也主要介绍与服务器有关的RTSP模块、RTP模块和用户界面的线程实现，这里首先介绍一下Linux的网络通信过程[7]。
3.1 Linux的网络通信
Linux中网络通信是通过Socket套接字来实现，它是一种特殊的文件描述符，由于Linux的设备无关性，可以看做普通的文件描述符来操作，通过向描述符读写来实现网络通信。Socket使用的是C/S模式，常见的Socket有流式Socket、数据报Socket和原始Socket三种类型。套接字编程采用C/S模式，即由客户端向服务器进程发出请求，服务器进程执行被请求任务并将响应结果返回给客户端。套接字函数包括：Socket（）、Bind（）、Listen（）、Accept（）、Send（）、Recv（）、Close（）等。基本流程见图3。
其基本过程是Socket（）函数创建一个用于通信的套接字并分配一个绑定端口号，Listen（）函数是套接字成为一个监听套接字，调用Accept（）来启用套接字，此后程序就可以等待客户端的连接并处理其请求。客户端也建立一个Socket，返回描述符。配置端口号和IP地址，向服务器发送连接请求并接受服务器发回的确认连接信息。通信结束后，关闭双方的Socket。
3.2 流媒体协议介绍
3.2.1实时流协议（real-time streamming protocol，RTSP）
RTSP定义了一对多程序如何有效通过IP网络控制多媒体数据。RTSP是应用层协议，有很大的灵活性，可以用在多种操作系统上。RTSP在系统结构上位于RTP/RTCP之上，使用RTP/RTCP完成数据传输，主要用来控制具有实时特性的数据的传送，单本身并不传送数据。RTSP可以为流媒体提供诸如播放、暂停、快进等操作，负责定义具体的控制消息、操作方法和状态码等。RTSP的控制作用主要通过rtspsvr.c和rtspparse.c两个C语言文件来实现[7，8]。
（1）rtspsvr.c包含一些处理方法的函数。如下：
RTSP_SessLists_Init，用于建立一个RTSP会话队列，保存已经建立连接的客户端；
RTSP_SessLists_Destroy，清除队列，与客户端断开后才使用；
RTSP_SessLists_Add，将已建立连接的客户端加入到会话队列中；
RTSP_SessLists_Remove，删除一个已经存在的RTSP客户端；
RTSP_SVR_Create，RTSP服务器初始化，分配端口，建立RTSP会话队列；
RTSP_SVR_Destroy，释放RTSP资源，关闭RTSP监听，释放RTP资源；
RTSP_SVR_Start，线程函数，用于调用RTSP_SVR_Proc函数；
RTSP_SVR_Proc开始RTSP监听，接受客户端发送的RTSP请求；
RTSP_Handle_Event，用于处理RTSP的会话方法。
（2）tspparse.c是用来处理文本文件的，包括的函数如下：
RTSP_Status，描述RTSP的状态码；
RTSP_Methods，描述RTSP的方法，如PLAY，SETUP等；
RTSP_Get_Status_Str，用于获得RTSP的状态码；
RTSP_Parse_Url，，用于分析URL，获取文本中的端口信息等；
RTSP_Get_Cseq，用于获得RTSP文本交互中的CSEQ，以判断是否是相应的请求与回答。
3.3 视频应用程序
Linux内核为Linux处理图形界面提供的最基本的底层驱动接口。应用程序不需要了解底层硬件的具体情况，只需通过设备节点对设备进行操作，就可以完成图像的显示[9]。
SDL是一个跨平台、高性能的开源共享库，广泛应用于播放器、游戏的设计。SDL使用系统的底层API，但是在平台间统一了接口，使得基于SDL的程序具有良好的跨平台特性。SDL有以下优点：（1）直接使用内核提供的接口，运行效率高；（2）跨平台，移植性好；（3）面向应用，提供对图形，音频的高级应用；（4）提供了多种应用，如线程、消息循环、互斥锁、定时器等；（5）可配置性；（6）资源丰富。在线程设计上使用两个线程即用户界面线程和工作者线程。用户界面线程包括音视频同步播放和接受并响应用户的操作，然后将工作者线程解码出的音视频数据传递给使用者。线程的工作流程见图4。其客户端运行界面见图5。
4 结 论
基于嵌入式的流媒体摄像机是光学器材的一个重要应用，尤其采用最新CMOS传感器后，其灵敏度有了额较大提高、曝光时间缩短、单位像素尺寸的缩小，使得视频清晰度有了很大提高。在图像压缩方面采用MPEG-4算法，有效减轻了网络传输负担，有利于视频的实时性传输。嵌入式流媒体摄像机融合了现代通信技术和多媒体技术，尤其是嵌入式技术的应用，使得嵌入式流媒体摄像机获得了快速的发展。这种摄像机具有模块化设计，体积小，易于安装、使用和维护。支持即插即用的解决方案，只要接入网络，分配一个IP地址，就可以实现流媒体的传输，实现无人值守，就可以保证系统稳定可靠的运行。正因为如此，流媒体技术得到了越来越广泛的应用。
参考文献：
[1] 钟玉琢，向 哲，沈 洪.流媒体与视频服务器[M].北京：清华大学出版社，2003.
[2] 徐波涛，王 玲.基于ARM的流媒体传输方法的研究[D].南京：南京理工大学，2007.
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[4] 马忠梅，马广云.ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.
[5] 冯国进.嵌入式Linux驱动程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2008.
[6] 钱 斌，徐海云.嵌入式Web服务器在CTM系统中的应用[J].微计算机信息，2006，17（5）：99-101
[7] 张 威.Linux网络编程教程[M].北京：首都师范大学出版社，2002：143-144.
第2篇：rtsp协议范文
关键词:流媒体 启动延时 RTP
自互联网产生以来，受网络带宽的限制，互联网上的信息都以文字、图片等静态数据为主，而音频、视频数据则难以在网上。随着ADSL、视迅宽带、FDDI网的出现，网络带宽得到很大的改善，可以达到100M以上的传输速率，但仍无法满足高质量的多媒体信息传输的需要，这就要从数据的传输方式上着手来解决问题。由此，流媒体技
术应运而生。
一、流媒体技术概述
流媒体（Streaming）技术是指在发送端和接收端之间以独立于网络负载的以给定速率传输音频、视频信息的一种传输技术。流媒体具有隐含的时间维、传输的实时性和等时性、高吞吐量等特点。目前因特网由于存在带宽不足、服务质量控制机制较弱等局限性，难以满足流媒体的实时性要求，为此因特网工程任务组（IETF）制定了一系列支持流媒体实时传输和服务质量控制的协议，如 RTP、RSVP、RTCP等。其中，RTP是所有这些协议的基础。在网络上传输音频或视频等多媒体信息，目前主要有下载回放和流式传输两种方案。下载回放方式时间长、占的内存多，要求用户等到整个文件全部下载完毕才能回放。流式传输中声音、影像等通过网络向用户计算机进行连续、实时传送，用户不必等到整个文件全部下载完毕，而只需经过几秒或十几秒的启动延时即可进行观看。
流媒体技术是一种使用流式传输连续的时基媒体的技术。流式传输方式是将视频、音频等其他媒体压缩为一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送，只需要在用户端缓存足够可播放的视频容量就可以开始播放。
二、流媒体系统的组成
1、编码工具。即用于创建、捕捉和编辑多媒体数据，形成流媒体格式。利用媒体采集设备进行流媒体的制作。它包括了一系列的工具，从独立的视频、声音、图片、文字组合到制作丰富的流媒体。这些工具产生的流媒体文件可以存储为固定的格式，供服务器使用。
2、流媒体数据。即媒体信息的载体。常用流媒体数据格式有.ASF、.RM等。
3、服务器。即存放媒体数据。由于要存储大容量的影视资料，因此该系统必须配备大容量的磁盘阵列，具有高性能的数据读写能力，可以高速传输外界请求数据并具有高度的可扩展性、兼容性，支持标准的接口。这种系统配置能满足上千小时的视频数据存储，实现片源的海量存储。
4、网络。即适合多媒体传输协议甚至是实时传输协议的网络。流媒体技术是随着互联网络技术的发展而发展起来，它在现有互联网络的基础上增加了多媒体服务平台。
5、播放器。即供用户欣赏网上媒体的软件。流式媒体系纺支持实时音频和视频直播和点播，可以嵌入到流行的浏览器中，可播放多种流行的媒体格式，支持流媒体中的多种媒体形式，如文本、图片、Web页面、音频和视频等集成表现形式。在带宽充裕时，流式媒体播放器可以自动侦测视频服务器的连接状态，选用更适合的视频以获得更好的效果。目前应用最多的播放器有美国Real Networks公司的Real Player、美国微软公司的Media Player、美国苹果公司的Quicktime三种产品。
目前，Real System 被认为是在窄带网上最优秀的流媒体传输系统，其允许的带宽限制从28.8kbps的拨号上网到10M 的局域网，允许点播的人数从 100 流到 1000 流甚至无限流。Real System 系统由三部分组成。一是媒体内容制作工具Real Producer。主要是用于压缩制作多媒体内容文件，实时压制现场信号并传送给Real Server进行现场直播；也可以把其他音频、视频和动画等多媒体文件格式转换成Real Server支持并进行流媒体广播的 Real格式。二是服务器引擎 Real Server。它是目前国际上最强力的因特网和Intranet上的流传播服务引擎，利用该服务引擎用户可以在客户端无须等待数据全部下载完毕即可实时收看直播节目。三是客户端播放软件 Real Player。用来向服务器发出请求，接收并回放从 Real Server传送的媒体节目。
三、流式传输协议
流媒体协议是流媒体技术的一个重要组成部分，也是基础组成部分。因特网工程任务组的主要工作是设计各种协议来规范与发展世界标准化组织，现已设计出几种支持流媒体的传输协议。
1、RSVP（资源预留协议）。该协议促使流数据的接收者主动请求数据流路径上的路由器，并为该数据流保留一定的资源（即带宽），从而保证一定的服务质量。RSVP是一个在IP上承载的信令协议，它允许路由器网络任何一端上终端系统或主机在彼此之间建立保留带宽路径，为网络上的数据传输预定和保证服务质量。
（1）RSVP协议中涉及到发送者和接收者的概念，这两个概念是在逻辑上进行区分的。发送者指发送路径消息的进程，而接收者是指发送预留消息的进程，同一个进程可以同时发送这两种消息，因此既可以是发送者也可以是接收者。
（2）资源预留的分类。专用预留：它所要求的预留资源只用于一个发送者，即在同一会话中的不同发送者分别占用不同的预留资源。共享预留：它所要求的预留资源用于一个或多个发送者，即在同一会话中的多个发送者共享预留资源。
（3）RSVP提供两种发送者选择方式。通配符方式：默认所有发送者，并通过预留消息中所携带的源端地址列表来限制通配符滤波器。显式指定方式：滤波器明确指定一个或多个发送者来进行预留。
2、RTP（实时传输协议）。用于Internet上针对多媒体数据流的传输。RTP协议为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。应用程序通常在UDP上运行RTP以便使用其多路结点和校验服务。RTP可以与其他适合的底层网络或传输协议一起使用。如果底层网络提供组播方式，那么RTP可以使用该组播表传输数据到多个目的地。
3、RTCP（实时传输控制协议）。实现通过客户端对服务器上的音视频流做播放、录制等操作请求。该协议通过RTSP协议实现了在客户端应用程序中对流式多媒体内容的播放、暂停、快进、录制和定位等操作。RTP和RTCP一起提供流量控制和拥塞控制服务。
第3篇：rtsp协议范文
Abstract： With the rapid development of Internet and the wide application of multimedia technology, more and more efforts are put on flow medium technique――advanced technology. In this paper, I analyze the main problems of flow medium, such as the system integration, technology characteristics, network protocol, play mode etc, in detail. Then I also present it's application in many fields.
关键词： 流媒体；流式传输；RTCP；RTSP
Key words： flow medium；flow transmission；RTCP；RTSP
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0174-01
0引言
Internet影响着人们的工作、学习和生活，推动着社会经济、文化的发展。我们知道，在Internet上传输音/视频（A/V）等多媒体信息，目前主要有下载和流式传输两种方式。大多数人都可能有这样的经历：花上数分钟或数小时下载一个A/V文件。这主要是因为A/V文件相对于其他类型的文件而言容量较大以及网络带宽的限制。因此，需要一种能够突破带宽限制的新的信息传输方式，于是产生了流媒体技术。流媒体技术是指在internet/intranet中使用流式传输技术传输连续时基媒体，如：音频、视频或多媒体文件的技术。流式媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，流式媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有一些延迟。它不是一门单一的技术，而是融合了多种网络技术和其他计算机技术，包括流媒体数据的采集、压缩、编码、存储、网络传输和网络通信等多种技术。
1流媒体的系统组成及网络环境
一个完整的流媒体系统应包括以下几个组成部分。①编码工具 ：用于创建和捕捉多媒体数据，并编辑成流媒体格式。②流媒体数据。③网络：适合多媒体传输协议或实时传输协议的网络。④媒体服务器：存放和控制流媒体数据。⑤播放器：供客户端浏览流媒体文件。
1.1 媒体服务器的硬件基础及软件基础视频服务器以视频流的形式通过网络接口把视频信息发送到客户端， 保证视频流的连续输出。视频信息要具有同步性：一方面必须以恒定的速率播放，否则将引起画面的抖动；另一方面，视频流中包含的各种信号必须保持同步。服务器视频软件基础包括媒体内容的制作、发行模块、管理模块和用户管理模块。内容制作包括视频的采集和编码。发行模块负责将节目提交到网页，或将视频流地址邮寄给用户。
1.2 流媒体的网络环境在企业网和广播服务环境中，对流媒体的需求日益增加，因为和文字、图片相比，流媒体的内容更加丰富。个人消费者、企业和政府机构需要越来越多的实况传送和点播数字内容，因此为采用可扩展的带宽连接孕育了新的市场机会。音频和视频内容不仅对于娱乐业来说是基本的传输内容，对于企业开展通信和电子商务也是不可或缺的。
目前通信网络大体上可分为三类：一类为电信网络，如公共电话网（PSTN）、分组交换网（PSPDN）、数字数据网（DDN）等；一类为计算机网络，如局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）；一类为电视广播网络，如有线电视网（CATV）、卫星电视网等。
2流媒体的技术特征
采用流式传输，即通过Internet 把影音节目传送到PC机，是流媒体的技术特征。实现流式传输的方法有两种：实时流式传输和顺序流式传输。
2.1 顺序流式传输顺序流式传输是顺序下载，顺序流式传输与实时流式传输不同的是，它能在传输期间按用户连接的速度调整。 因而它经常被称作HTTP流式传输。由于该文件在播放前观看的部分是无损下载的，最终播放质量较好，因而特别适合质量较高、数据量较小、通过Modem的短片段，如片头、片尾、广告等。但用户在观看前必须经历数秒的延迟，传输速度较慢时尤为明显.严格说来，它本质上是一种点播技术。
2.2 实时流式传输该传输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时播放。所以很适合现场事件的播放， 用户播放前面、后面的内容可通过快进、后退完成。但由于它忽略出错丢失的信息，当网络拥挤时，视频质量一般。导致图像质量较差另一方面原因是以Modem速度连接时，因实时流式传输须匹配连接的带宽而产生的。理论上，实时流一经播放就可不停止，但实际使用时可能周期性暂停。与HTTP流式传输不同，实时流式传输需流媒体服务器和特定传输协议。前者如Windows Media Server、Realserver、Quicktime Streaming Server等， 这些协议在有防火墙时可能出现问题，导致用户不能实时播发一些地点的内容。当然，实际应用时具体采用哪种传输方式可根据需要确定，且流式传输也支持在播放前完全下载到硬盘。
3支持流媒体的网络协议
3.1 实时传输协议RTP与实时传输控制协议RTCP实时传输协议是针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制。实时传输控制协议RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包。RTCP包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料。RTP和RTCP配合使用，它们能以最小的开销和有效的反馈使传输效率最优，很适合网上实时数据的传送。
3.2 实时流协议RTSP该协议定义了一对多应用程序怎样有效通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。HTTP与RTSP相比，HTTP传送HTML超链接文档，而RTP传送的是多媒体数据。HTTP请求由客户机发出，服务器做出响应。
4流媒体技术的应用
流媒体技术发展，是以互联网的发展与普及为基础并提供强大市场动力的，流媒体技术目前已广泛用于多媒体新闻、视频点播、远程教育、在线直播、网络广告、电子商务、 网络电台、实时视频会议等互联网信息服务。 这一技术的应用将为网络信息交流带来明显变化，同时对人们的工作、生活等都将产生深远的影响。
参考文献：
[1]罗建川，刘守印，胡君红，彭新生.实时传输协议rtp的研究及其应用.计算机工程与应用，2001，（8）.
第4篇：rtsp协议范文
1 P2P技术
P2P与传统的C/S模式截然不同，二者模式如图1。
C/S模式是互联网中最通用的通信模式，用户通过客户端软件与服务器端连接，然后进行文件检索、web游览、文件传输等应用。在这种模式下客户知道如何请求信息和发送信息到服务器上，服务器也知道如何响应客户的请求。浏览器和Web服务器就是一个很好的C/S模式。根据情况的需要，Web服务器会侦听不同的端口，当客户端向服务器发出业务请求（只是一个被加密后的业务数据）的时候，服务器会根据不同的业务，调用服务器端相应的服务，当处理完成后，并把结果以另外一种数据形式返回。这种模式是一种单方向的请求方式，而且还是被动的，在应用时被客户初始化。与C/S模式相比，P2P模式没有中心节点和服务器，在网络中，一台机器既可当作客户机又可当作服务器来使用，在请求服务的同时也能进行提供服务的功能，由此可见，所有的节点都是平等的。很明显，这种方案使得网络上的可用的资源数得以增加。与C/S模式相比较，P2P模式具有分布性、可扩展性、自组织性、容错性等特点。
2 流媒体
所谓流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式。流媒体是指在Internet上以数据流的方式实时音频、视频多媒体内容的媒体，而流媒体技术则是在IP网络上多媒体数据流的技术。它改变了传统互联网的呆板形象，丰富了互联网的功能，成为一种有强大吸引力的新媒体。它广泛用于新闻出版、证券、娱乐、电子商务、远程培训、视频会议、远程教育、远程医疗等互联网信息服务等方面，将为网络信息交流带来革命性的变化。由此可见，流媒体不是传统的新闻图片，因为流媒体最终的产品是像电视或电影一样流动的媒介；流媒体也不同于电视新闻的图像；因为有静态图片的参与，在要素上也比电视新闻多些，更像是浓缩的电视专题片。
实时流媒体传输的标准协议和关键技术是RTP（实时传输协议）、RTCP（）、RTSP（）。RTP协议是一个运输层协议，它是为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。确保及时交付的机制并没有在协议的本身包含，而是由底层系统来提供的。如果RTP协议是在UDP协议之上的协议运行的，也就是说，在每一个UDP数据报中都会有一个RTP报文封装起来。RTP协议工作与其他运输层协议工作不同，在实际应用中也不会出现在IP中直接封装的情况。实际上，RTP是运行在UDP协议之上的协议，这就表明每个RTP报文被封装到一个UDP数据报中。使用UDP的主要优点在于其并发性，在同一台计算机上可以有多个使用RTP的应用程序，而不会互相干扰。当一个应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口，其中一个分配给RTP，另一个分配给RTCP。RTP本身并不为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或者拥塞控制，它依靠RTCP提供这些服务。RTP控制协议（RTCP）监控服务质量并传送正在进行的会话参与者的相关信息。RTCP 第二方面的功能对于松散受控会话是足够的，也就是说，在没有明确的成员控制和组织的情况下，它并不非得用来支持一个应用程序的所有控制通信请求。与RTP协议相类似，RTCP报文的传输也是通过封装在UDP之中来进行的，并且发送时使用的端口号要比所属的RTP流的端口号大1。媒体流化的管理平台是通过RTCP协议来提供的，系统中的各项性能可以通过RTCP协议的使用对其进行监控和保障。实时流化协议（RTSP）的工作方式是以客户服务器来进行的，其是一个多媒体播放控制协议，主要功能就是使用户能够实现例如暂停、继续、快进、后退等类似的功能，这样用户会觉得非常方便。RTSP协议定义了一对多应用程序，它能够通过IP网络有效地传送多媒体数据。在体系结构中，RTSP协议位于RTP和RTCP之上，它的数据传输是通过使用TCP或RTP来完成的。RTSP协议虽然具有一定的传输能力，但是并不是直接由它本身来实现的，它主要就是为了对多媒体服务器实现网络远程控制。RTP数据的传输由RTSP协议和RSVP、RTCP构成了一个体系框架来进行共同管理。
3 P2P流媒体
多媒体的播放应该从实用出发、从网络信息的实时传递和流媒体研究方面以及综合运用的角度考虑，将媒体的播放与传输结合起来，使得多媒体的综合运用得以实现。同时又把基于MOD多媒体点播系统提了出来，网络平台是以P2P为基础的，把本地多媒体、网络多媒体以及流媒体相关的技术问题都给解决掉了，并且在此基础上还为流媒体的传播与转换提供了技术支持。目前C/S模式是流媒体服务普遍采用的，但是它不能提供高可扩展能力和高实用的服务。为此，近些年一些专业人士提出了很多中解决方案，例如，内容分发网络和IP多播等。但是要有专门的硬件支持才能实现这些方案，例如，CND需要在全球各地部署多个CND服务器，多媒体的数据则通过服务器之间协同工作来进行分发；而对于目前Internet的路由机制，IP多播是需要对其进行修改的，广泛部署复杂的支持广播功能的路由器。这样使得成本增加了许多，并且问题还不能得到最根本的解决。因此，大家就想能不能用一种好一点的方法能够降低分发的成本？P2P技术是比较好的方法可以降低成本的，当然P2P是降低成本的一种解决之道，充分利用边缘的资源，特别是客户端的资源。近期，P2P技术已经引起了各界人士的普遍关注。P2P模式的核心思想是：信息资源和服务共享的实现是通过参与系统的节点之间的直接交互来实现的。首先，传统的客户端/服务端模式P2P模式已经突破了，节点之间的“对等性”是其强调的重点，也就是说，P2P系统中每一个参与节点都同时具有服务器和客户端两种身份，在利用其他节点的基础上也为其他节点提供了服务，即随着需求的增长P2P系统的服务能力也在自然增长，P2P具有高可扩展性，对于传统客户端.服务器结构中服务器过载和资源瓶颈的问题能够给予解决。其次，P2P系统采用的工作方式为节点自组织方式，强调无中心的结构，并且对于节点随机加入和退出的动态性得到了很好的适应，因此，其具有无以伦比的优势，例如，容错性、数据高可用性和抵抗攻击方面。
P2P流媒体具有很好的应用前景，它已经被认为是有效的流媒体分发，由于P2P流媒体系统中节点存在不稳定性，其必须解决以下几个关键技术：（1）网络传输技术。P2P方式的文件传输和下载是一个有效快速的传输流媒体文件，并且近些年，P2P流媒体的已经是一个研究热点。由于P2P流媒体系统应用的领域较广，因此要根据的具体领域进行点播、直播、多播等，并且要与不同应用的需求相结合，设计出合理的流媒体传输方案，对于用户的实时性需求能够得到最大限度的满足。（2）节点选择。在一个典型的P2P覆盖网络中，网络中的节点来自各个不同自治域，节点可以在任一时间自由地加入或离开覆盖网络，导致覆盖网络具有很大的动态性和不可控性。因此，如何在服务会话初始时，确定一个相对稳定的可提供一定服务质量（QoS）保证的服务节点或节点集合是P2P流媒体系统迫切需要解决的问题。（3）容错机制。由于P2P流媒体系统中节点的动态性，正在提供服务的节点可能会离开系统，传输链路也可能因拥塞而失效。为了保证接受服务的连续性，必须采取一些容错机制使系统的服务能力不受影响或尽快恢复。（4）安全机制。在P2P如火如荼的应用热浪中，其安全问题应该越来越引起我们的重视。在流媒体安全方面比较突出的是流媒体版权保护问题，因此，如何防止媒体内容在P2P这些复杂的网络结构不被恶意侵犯已经是非常重要的。
4 P2P在流媒体中的应用
经过调研，目前国内已经有部分高校和研究部门都对P2P流媒体在学校中应用展开了研究，并构建一些面向不同目标的系统，如北京大学通用多播基础设施GPMI，香港科技大学的流媒体直播CoolStreaming原型系统，清华大学的Gridmedia网络等等，并有一些网络流媒体服务运营公司推出了如PPLive，PPstream等P2P流媒体应用。本文对P2P流媒体在远程教育系统的应用进行分析。一个完整的远程教育系统由硬件和软件两部分组成。本系统为了节省成本，性能要求不需要特高，视频服务器也不需要特别贵的，每个教师节点的PC机就可以是多播树的根节点，在不同的地点、不同的时间教师端都可以创建课堂，从而实现动态的课堂创建。而在学生端中，实现了同时看多个课堂，实现随时随地的学习。远程教育平台的用户类型有校长、教师、学生、家长、家教五类，本文中的系统面向的是教师、学生和家长，该系统中的每个节点按照用户的隶属关系组成虚拟学校，同一虚拟学校的用户之间按照预定的类别形成教学关系，所有这些节点通过P2P连接服务器建立点对点连接后，就可以直接进行实时音视频通信和教学，不需要通过服务器来进行。本系统的整体结构如图2。
4.1 系统模块分析
本文中的远程教育系统只存在最基本的两个模块：监听器模块和浏览器模块。（1）监听器模块。初始化登录工作的完成就是监听器执行的第一项工作，也就是完成前面节点能力自适应的初始化，从而才能实现它本身以及它所服务的节点资源清单的共享。登录之后就能对其他监听器传给它的客户请求进行处理，只要有客户连接，监听器救济开始下载文件，在下载过程中，多个客户的请求可以由一个监听器进行处理。（2）浏览器模块。浏览器充当用户和计算机之间的接口。用户通过浏览器发送它的请求并接收监听器的响应。浏览器与监听器是不同的，它的运行时是没有人值守的。浏览器显示登录的监听器的清单并把所有的请求发送给监听器，对于这些请求用监听器自己来进行处理。只要这些请求被监听器处理过，其结果就会通过浏览器显示在用户终端。监听器和浏览器保证他们各自任务顺利运行的情况下，二者还存在一定的联系。
4.2 设计框架
在具体的设计中，互联网与作为核心服务器的教学中心的视频服务器相连，采用混合体系结构，并将学生进行远程点播的节点设计为P2P中的对等节点，从而使得整个系统点播的并发节点数目能够提高。在网络抽象层中，保证P2P的网络拓扑结构得以实现，同时为了解决对等网络中节点的一些问题，例如，对等网络中节点的不确定性、延误、分散性等问题，对建立和维护节点网络的树型算法进行深入探讨。在远程教育系统中设计应用层组播树结构和非树型P2P结构，主要是为了区分P2P模式媒体服务系统中对节目和视频质量要求。对于视频直播服务系统或视频点播系统中某热门节目的服务策略的架构前者可以满足，而对于视频点播系统中请求率相对不高以及并发请求少的节目后者较合适。远程教育系统的设计框架如图3所示，可知，对于点播并发请求数较多的视频应用右边的树型结构可以满足，对于请求率较低以及并发请求少的点播需求左边的非树型结构可以得到满足。
4.3 节点体系结构
在P2P流媒体的远程教育系统中，每个节点上的软件都需要提供三个主要功能：网络节点连接、媒体播放控制和媒体播放，同时还需要参照OSI的七层体系结构和TCP/IP网络结构，并且每个节点上设置三层软件体系结构。（1）网络抽象层。对P2P节点树进行建立和维护，并且节点之间信息的交换也是通过网络抽象层来进行处理，采用HTTP协议，并在SOAP应用中封装对象的信息。（2）媒体控制层。对流数据的发送和接受是此层的主要职责，整个节点树对于媒体控制层是透明的。建立并控制一个或几个时间同步的连续流媒体是通过RTSP协议完成的，并且流数据的传输采用RTP/TCP协议来进行。（3）媒体播放层。此播放主要是通过对节点收到的流媒体数据调用对应的操作系统播放软件来实现的。图4为P2P节点的软件体系结构设计。
4.4 多播树结构设计
远程教育系统面向的用户是教育网用户，因此不需要较大规模的节点，从而在管理和维护时更加的方便，由此，P2P流媒体系统设计成多播树结构，把节点组织成一个树状结构，树的父节点给子节点提供服务。如果节点离根节点越远，则就会产生较大的数据延时，因此，多播树的深度应该尽可能短也得到保证，但是每个节点的优先输出贷款限制了节点的宽度，因此要在宽度和深度上达到一定的平衡。本系统的多播树结构图如图5。
第5篇：rtsp协议范文
关键词：小型局域网；多媒体中心；MIPS；Linux；Darwin streaming server
0 引言
在小型网络中一般没有专用的多媒体点播服务器，而相当多的网络用户都有音乐和视频节目的视听需要，每个用户都保存一份音乐及视频文件拷贝的方式，这不但浪费空间，也不利于节目的共享。应用系统若采用个人计算机PC实现小型多媒体服务，则在功耗，稳定性等各方面又存在问题。小型网络多媒体中心(small-sized network multimedia center，简称SNMC)正是针对以上问题而设计的一种新型网络设备。
SNMC一般独立接入局域网运行，图1是一种常见的应用结构。SNMC采用嵌入式架构，提供海量的多媒体节目存储空间，提供扩展存储空间的接口，提供MP3音乐和视频节目的点播，提供Web管理界面。除了提供多媒体服务外，SNMC还可以同时作为NAS(网络附加存储)设备及打印服务器等。它在各种小型局域网，如小型企业，家庭，高校学生宿舍等场合具有广阔的应用前景。
1 硬件设计
SNMC的硬件结构如图2所示。其硬件设计基于MIPS架构的CPU－BCM1122。MIPS是业界领先的一种高效精简指令集计算机(RISC)体系结构，具有低功耗，高性能的特点u’，目前在各种嵌入式应用尤其是网络基础设备及家庭娱乐应用等方面得到广泛的应用。BroadCom公司的BCM1122是一款低功耗、高性能的通信处理器，基于MIPS64内核，主频400MHz，处理能力达到880 Dhrystone MIPS，并且功耗低至4W；片上集成了一个G比特以太网控制器及一个快速以太网控制器，具有兼容PCI2.2标准，可配置为HOST模式的PCI总线接口，非常适合于SNMC的设计。
工作在园区网环境下，SNMC需要以太网接口，使用BCM1122片上集成的快速以太网控制器加外接物理层芯片即可实现网络接口。同时SNMC需要廉价的大容量的存储空间作为VOD节目缓存。而目前常规应用的海量存储主流方向已经由IDE硬盘向SATA硬盘转变，SATA硬盘具有容量大，速度快和价格低等优势。BCM1122芯片上集成了PCI HOST控制器，直接扩展SATA控制器后可连接多个SATA硬盘。另外SNMC还提供了扩展存储空间以及外接打印机的USB HOST接口，可采用外接USB控制器的方式实现。其硬件结构如图2所示，其中MEM29PL64LM是8MB的FLASH存储器，MT46V64M16是128MB的DDR SDRAM，CH375是USB控制器，RTL8201BL是网络物理层芯片，SiI3512是SATA控制器。
2 软件设计
2.1 软件系统结构
SNMC是功能较为复杂的设备，需要操作系统支持。基于嵌入式Linux进行SNMC的软件系统开发具有以下可行性及优点：①Linux开放源码，具有很好的可裁减性及可配置性；②Linux具有强大的硬件驱动支持；③Linux的网络功能强大。
开源社区已经实现了MIPS体系结构的Linux移植，可直接获取源码包并根据设计的硬件添加相应驱动程序并进行配置编译即可。
Linux提供了多种服务软件包，如ftp server，samba服务器等，这些服务软件包都能为实现SNMC的功能提供支持。另外SNMC需要提供视音频的点播服务器以及基于Web的管理界面。基于Linux实现SNMC软件系统的方案如图3所示。
2.2 视音频点播服务模块
目前视音频点播服务系统主要包括三种：第一是Real公司的Helix Server，第二是微软公司的Windows Media Server，第三种是Apple公司的Darwin Streaming Server，其中HelixServer和Darwin Streaming Server采用的是标准的RTSP协议，而Windows Media Server采用微软内部的协议。目前基于标准RTSP的两种方案由于采
用了开源策略，可扩展性和灵活性都较高，占据较大的市场份额。基于该原因，SNMC的视音频点播服务模块采用基于RTSP的方案。其具体实现可采用多种方式：自主研发周期长，稳定性难以保证，升级需要不断投入；而现有的有苹果公司的Darwin streaming server，具有开源，稳定性好的特点，并且apple公司有固定的研发团队对之进行维护更新，在遵循APPLE公司的APSL协议的基础上能自由地对Darwin streaming server进行修改，公布和。所以本方案直接采用苹果公司的Darwin streaming server。获取源码包后采用面向MIPS处理器的GCC编译工具编译后即可使用。
2.3 Web管理模块
视音频点播服务模块只实现了SNMC的基本功能，SNMC还需要提供用户管理(包括分别对点播用户，文件管理用户的权限以及密码进行管理等)，多媒体文件管理(包括对文件进行上传／下载，归类等操作)，系统管理(包括时间设置，网络设置，磁盘管理等)等功能。在SNMC中采用Web来实现这些管理功能，其框图如图4所示。
SNMC中的Web管理模块的实现主要基于CGI接口，采用PERL编写的相应的脚本，运行在轻量级的Web服务器程序THTTPD上，具有消耗系统资源少，便于配置使用的特点。
第6篇：rtsp协议范文
【关键词】视频监控；视频压缩；H.264网络
0 绪论
随着人类文明的高度发展，人类对信息的实时需求也越来越丰富。能够通过文字、语音、图像和视频等各种方式进行随时随地的信息交流是人们十分渴望的，近代飞速发展的科学技术，也正在不断满足人类的这些需求。随着视频压缩技术和网络技术的发展，可视对讲、可视电话、视频会议、视频监控、网络直播等多媒体业务成为了人们关注的热点。
1 H.264视频压缩标准及流媒体技术
1.1 H.264视频压缩技术
1.1.1 H.264标准的主要特点
（1）具有更高的编码效率；
（2）具有高质量的视频画面；
（3）具有更强的网络适应能力；
（4）采用混合编码结构；
（5）具有较少编码选项；
（6）可应用在多种环境下；
（7）具有错误恢复功能。
1.1.2 H.264标准的关键技术
（1）分层设计
H.264的算法在概念上可以分为两层：视频编码层和网络提取层。视频编码层主要用来更高效的视频内容编码，网络提取层则主要用来根据网络的要求，以恰当的方式对数据进行打包和传送。在视频编码层和网络提取层之间定义了一个基于分组方式的接口，打包和相应的信令属于网络提取层的一部分。这样，高效的编码率和良好的网络适应任务可以分别由它们来完成。
（2）帧内预测编码
帧内预测编码包括：4×4亮度帧内预测模式、16×16亮度帧内预测模式、8×8色度块帧内预测模式。
（3）帧间预测编码
H.264采用了更加先进的技术，允许编码器使用多于一帧的先前帧用于运动估计，以提高运动估计和运动补偿的精度和效率。一般我们是通过运动估值和运动补偿来利用时域相关性的。
（4）熵编码
熵编码是无损压缩编码方法，它生成的码流可以经解码无失真地恢复出原数据。H.264提供了两种熵编码方法：一种是基于上下文的自适应变长编码与普通变字长编码相结合的编码，另一种是基于上下文的自适应二进制算术编码。
1.2 视频网络传输的流媒体技术
流媒体本质上是指采用流式传输的方式在互联网播放的多媒体格式。流式传输的过程一般如下：当用户选择流媒体服务后，Web浏览器与服务器之间通过使用HTTP/TCP交换控制信息，来把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；然后Web浏览器启动音视频客户端程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对音视频客户端程序进行初始化；音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议，用来交换音视频传输所需的控制信息，实时流协议提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法；音视频服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给音视频客户端程序，一旦音视频数据抵达客户端，音视频客户程序即可播放输出。
流媒体技术的实现主要是流式传输的实现，而流式传输除了需要经过处理的多媒体数据和足够的缓存外，更重要的是需要适当的协议，才能保证流式传输的顺利进行，流式传输中主要使用实时传输协议RTP与实时传输控制协议RTCP、实时流放协议RTSP、资源保留协议RSVP协议。
2 视频网络传输系统的实现
网络摄像机可以将影像通过网络传至地球另一端，也可用于局域网内。网络摄像机是网络视频监控系统的主要组成部分，它在网络视频监控系统中是视频监控终端，由摄相机捕捉到的视频画面，被其进行视频编码、打包，然后依靠流媒体技术，通过网络将其传送到显示终端。
网络摄像机的视频数据先以单播RTP的方式传输到Darwin流媒体服务器，再由该服务器直接存储，或以广播或多播的方式使用RTSP协议中转到每个客户端，从而可以实现在多个客户端的视频点播或实时视频直播。
3 小结
H.264技术具有更精确的预测能力和更高的容错能力，因此可实现更高的压缩效率，它将有可能推动视频编码器进一步向前发展。随着H.264格式更加广泛地应用于网络摄像机，系统设计商和集成商将需要确保他们所选择的产品和厂商能够支持这一全新的开放标准。
【参考文献】
[1]王彩霞，赵刚，刘三民.H.264的视频压缩技术的研究与分析[J].计算机与信息技术，2009，1（Z1）：46-52.
[2]楼剑，虞露.新一代的视频编解码标准：H.264[J].当代通信，2003（5）：27-31.
[3]周华.音视频编解码技术H.264的应用研究[J].福建电脑，2006（6）：42-43.
[4]杜晔.流媒体技术的原理和应用[J].光盘技术，2008（7）：9-11.
第7篇：rtsp协议范文
1移动通信技术
移动通信网与固定通信网一样，不论从用户对业务的需求，还是从网络运营商提供的服务以及通信设备研发生产商来看，都可以分为3个层次：语音、数据、视频和多媒体。可以将后两个层次的业务统称为移动数据业务，如短消息、传真、电子邮件、文件、图像、浏览网页等。能为用户提供移动数据业务的移动通信网，又可称为移动数据网。也有专门提供移动数据业务而不提供语音业务的，称为专用移动数据网（或简称为移动数据网，或无线分组数据网）。随着技术的发展，语音和视频等实时业务将完全以分组数据的形式传送，那时，移动通信网也就完全变成了移动数据网。与无线数据通信相比，它们的共同点在于数据通信都是通过无线信道和网络进行的，而主要区别就在于“移动”与“无线”二词。“移动”一词表示通信终端的3种运动状态：归属区静止、运动和漫游（访问区静止）。实际上“移动”主要是指“运动和漫游”这两种状态。因此，“移动数据通信”就是指终端在3种运动状态下都能进行数据通信。而“无线数据通信”一词主要含义是指在静止状态进行数据通信，但如果无线网络能提供漫游服务，那么这种情况下的“无线数据通信”也是“移动数据通信”。能提供无线数据通信最典型的例子是无线局域网（WLAN）。随着网络技术的发展以及移动、无线网络与互联网的逐步演进和相互融合，传统的无线数据网也能支持终端在运动状态下进行数据通信，无线数据通信与移动数据通信将不再有区别。
2平台结构设计
移动监控系统中监控前端和监控终端均处于移动网关的防火墙后，相互间不能完成点对点通信，在不增加设备的情况下无法建立数据链路。另外视频监控系统中监控前端是嵌入式视频服务器，DSP处理能力相对有限，监控前端运算负荷会过大，影响音视频的质量和传输性。因此，考虑在Internet上引入流媒体转码服务平台概念。流媒体转码平台由三大功能模块构成，如图1所示，分为转发模块、流媒体转码模块和设备认证模块。流媒体转码服务平台不仅使移动监控前端和移动监控终端之间的通信链路得以建立，同时可以实现传统有线网络中的PC监控客户端访问位于移动网络内部的监控前端的实时音视频信息，并通过控制信令实现对其进行控制，完成有线网络与无线网络的互通与整合。转发模块维持和视频服务器的连接通道，使得连接请求可以跨越移动网关到达视频服务器，并通过该通道对控制信令，报警信号进行及时的转发，同时转发模块可以实现对音视频媒体流进行缓存和转发功能。设备认证模块负责系统接入的安全验证，阻隔未授权的访问和操作。流媒体转码和模块将原始音视频流针对手持终端设备进行优化，并借助专业的流媒体平台进行。
3系统实现
3.1接收与解码的实现
视频服务器采用的流媒体传输协议是RTSP[3]。RTSP是一种控制和传输实时媒体的传输协议，通过IP网络传送多媒体数据，用于流媒体服务器和终端之问的媒体流会话的建立和控制[4]。本文采用的是NetSink中的PushSink，转码模块主动将转换好的媒体流推送到流媒体服务。在接收和解码部分，按照RTSP流媒体协议进行音视频流的接收，并调用相应的解码模块进行解码，最后将解码后的码流送到WindowsMedia编码单元。接收及解码程序框架如图2所示。
3.2转码的原理
转码服务模块利用转码技术，将高分辨率高带宽的音视频码流针对手机设备进行实时转换，映射成小画面低带宽，适合于移动网络传输的码流，再进行对手机设备的转发。另外，在转码的过程中采用多码率技术，同时转换出多种码率的低带宽码流，以适应不同的手机终端和移动网络环境，在终端接收带宽波动的情况下，自动在多种码率间无缝切换，以达到最好的流畅度在进行原始码流的接收和解码之后，重编码模块对解码后的信息进行重新编码，重编成什么格式，是流媒体转码服务器设计中要考虑的问题。随着流媒体的广泛应用，微软公司推出整套的流媒体制作、和播放产品WindowsMedia，其产品的一大特点是其制作、和播放软件与WindowsNT/2000/9x集成在一起，势必成为今后流媒体应用的主流产品[5]。编码模块将这些解码后的数据转换成WindowsMedia兼容的流格式，并发送给WindowsMedia流媒体服务器。系统在侦测到数据包到达的时候启动处理流程。接收模块将视频服务器发送过来的原始音视频流送入接收缓冲，调用解码模块对其进行解码，解码后的数据送入解码缓冲区，以供WindowsMediaASFWriter模块进行后续的编码处理。客户端在回放的时候，根据当前的网络带宽，自动选择最合适的流进行解码输出，在带宽波动的时候，子带间可以实现平滑的切换。
3.3设备认证机制
视频监控系统中，安全性是一个非常重要的问题，尤其是涉及保密的视频信息，需要强有力的安全保障。每一路视频服务器内均内置有安全认证和权限分级的功能，基于内嵌Web页面，通过用户名和密码来确定用户权限级别和访问许可。在设备认证模块中，这一机制被保留，专门设立安全数据库，集中管理每一个视频服务器的安全信息，在客户端连接的时候进行安全验证，阻止一切未经授权的访问。对于移动客户端，由于手机输入相对于桌面PC较为不便，采用用户名密码方式不具有友好的用户体验。所以在对手机监控客户端进行认证的时候，考虑获取手机设备的唯一标识，在中心安全数据库注册并分配安全级别，移动客户端在访问时，由客户端程序提供该唯一标识，无需用户手动输入身份信息，做到即开即用。手机设备的唯一标识的来源有IMEI方式、手机卡方式、操作系统API方式。系统采用的是由操作系统API提供的API获取的DeviceID。通过调用WindowsMobile提供的GetDeviceUniqueID函数获取16字节的设备唯一标识，并将该标识打包到连接请求信令里，提交给服务器。服务器根据该ID号查找用户信息，并确定访问权限。操作系统API提供的唯一标识，不容易被篡改，技术门槛较高，不过在更换设备后必须重新注册。在设计中心数据库结构的时候，用户和设备ID号之间应该是一对多的关系，以应付一个用户拥有多部手机的情况。
第8篇：rtsp协议范文
关键词：无线网络；手机视频；码率自适应
中图分类号：TP 391 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.04.026
Research of Mobile Video Rate Adaptive Method Based on Wireless Network Environment
【Abstract】with the development of wireless network, mobile video is becoming more and more popular. However, the user experience is not satisfactory when network environment is changing. In order to solve this problem, this paper introduces several mobile video rate adaptive methods, proposes an effective rate adaptive scheme and designs a prototype. the test result under the current mobile video network demonstrates the effectiveness of the proposed rate adaptive method.
【Key words】wireless Network; Mobile Video; rate adaptive
当前，随着EDGE、TD-SCDMA、WLAN等移动无线宽带接入技术的引入，手机视频流媒体业务逐渐被越来越多的用户所认识和接受。但是和传统的有线环境相比，无线环境因为信道的多径衰落、传输遮挡以及移动切换、延迟等原因，使得视频信息对信道误码非常敏感。因此，如何在现有无线网络环境稳定的情况下开展手机视频流媒体业务，使用户获得较好的播放体验，就成了迫切需要解决的课题。
动态码率自适应技术推出的目标就是为了解决用户所处无线网络环境发生变化时，用户播放体验下降的状况。它要求移动流媒体的编码系统和传输系统同时具备根据无线网络环境变化而自适应的特性，能够将无线网络环境的链路状况、播放器缓冲区的剩余容量会及时反馈到流服务端。从而避免播放器缓冲区数据溢出，或者缓冲区的数据处于饥饿状态。
该方案利用3GPP R6客户端和服务器中支持的客户端缓冲反馈机制。该机制的实现过程为：客户端播放器向流媒体服务器发送的RTCP RR消息包括NADU字段，它包含了客户端缓冲区可用大小等信息。已知总缓冲区大小，和缓冲区内空余缓冲区大小，服务器就能够避免缓冲区（客户端）溢出。服务器假定每个发送的RTP包在缓冲区中占用的是整个RTP包的大小空间。通过计算媒体数据在客户端缓冲区中的存放时间，服务器能够避免缓冲区饥饿状态。该码率自适应技术利用RTCP传输协议通过当前网络状况动态调整服务器的发数据包的速率，能较好地保证在大多数网络条件下流接收的平滑和连贯。
9）重复6～8过程，直到终端请求停止播放。
10）终端请求停止流媒体点播。
11）流媒体服务器停止发流，并返回RTSP OK消息。
视频码率自适应原型系统的设计基于现有手机视频业务平台的整体架构，其功能模块相对独立，主要完成首次接入时的码率选择，使用过程中的丢包率预测，各种网络状况下的码率调整以及码率切换模块。
根据用户首次接入时的网络类型、媒体格式和终端能力，从视频码率自适应库中选择最适合的码率，然后根据该码率生成RTSP点播或者是直播URL；最后将URL返回给终端。
计算丢包率的方差，并根据方差的值确定所参考历史丢包率的周期数以及权重，并结合当前时刻的丢包率，预测出下一时刻的可能丢包率。
根据预测得到的丢包率所属的丢包率区间，对当前码率进行码率调整（共有五种不同的调整方法），码率调整依据设定的调整步长及调整倍数进行，调整后的码率即为下一时刻的期望码率。
根据码率调整模块计算所得的期望码率，判断该期望码率所属的码率区间，如果与当前码率所属的区间相同，则不会对当前所播放的视频码率进行切换。如果期望码率所属的码率区间与当前码率所属的区间不同，则切换到期望码率所属码率区间对应的码率。
流媒体服务器软件：PV Server 5.0.1、TIVC私标流服务器；
手机播放器：支持3GPP R4/R5播放器，TIVC私有播放器；
测试终端： 1台 三星I688 TD手机（WM6操作系统，播放器Coreplayer1.3.0）；1台 诺基亚N82 1台（S60，播放器RealPlayer，TIVC播放器）；
测试片源编码格式：H.264,H.263,TIVC；
测试片源码率：30～350kbps 8tracks 3gp及mp4媒体文件；
直播编码器：华为在线编码器、TIVC在线编码器；
4.1.2 测试环境搭建
首先按照如下步骤搭建测试环境：
1）在现网机房内新部署2台支持码率自适应的流服务器。
2）部署2台编码器，对某一路直播频道按照3gpp v6及TIVC私有协议输出支持动态码率自适应的直播sdp媒体文件，并将sdp文件拷贝到流媒体服务器上。
3）任意选取一个视频点播片源，按照3gpp v6及融创协议输出支持动态码率自适应的点播3gp和mp4媒体文件，视频编码格式分别采用H.264、H.263、TIVC,将生成的点播3gp和mp4文件拷贝流流媒体服务器上。
第9篇：rtsp协议范文
关键词：流；流媒体；视音频；网络协议；视频点播
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)20-30340-04
Network Streaming Media and Its Application
XIA Gui-lin, YAN Xiao-yan
(Department of Computer, Science Chaohu College, Chaohu 238000, China)
Abstract: The 21st century is the era of Internet, the development of Internet has already changed people's life fundamentally, and the development of the network multimedia technology more abundant network resources. Network flow media appearance and development of technology is it look at audio frequency data transmission, search at network and receive this line of problems receive basic settlement to make. This text from flow basic conception of media, involve flow about agreement and three major mainstream performance person who compare respect of media explain. Explained in detail finally that application in auxiliary education of the computer of the media flows. And setting up of the campus network video request system of the media flows on the basis of Web.
Key words: streaming; streaming media; Audio/Video; network protocol; VOD
1 引言
传统的网络传输数据主要表现为文字和图片，而视、音频等多媒体数据的传输到接受等技术长期以来没有得到很好的解决。网络流媒体技术的出现为视、音频文件在网络上传输和接收提供了更强大和坚实的技术支持。流媒体技术的发展为“线上音乐”和“线上影片”等视音频点播系统成为了可能并得到了长足的发展。当然，流媒体技术的发展也必将推动我国传统教育模式的发展和转变。
2 流媒体技术
流技术指把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网站服务器上，让用户一边下载一边观看、收听，而不需要等整个文件下载到自己机器后才可以观看的网络传输技术。
该技术先在使用者的电脑上创造一个缓冲区，在播放前预先下载一段资料作为缓冲。只需要在经过几秒或几十秒的启动延迟后便可观看；流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续时基媒体的总称。
2.1 流式传输基本原理及一般过程
流式传输的实现需要缓存来弥补延迟和抖动的影响，并保证数据包的顺序正确，从而使媒体数据能够连续输出，而不会因为网络暂时拥塞使播放出现停顿。
用户选择某一媒体服务后，Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原是信息中检索出来；然后客户机上的Web浏览器启动A/Helper程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helper程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。
A/Helper程序及A/V服务器运行实时流控制协议（RTSP），以交换A/V传输所需的控制信息（RTSP提供了操作播放、快进、快倒、暂停以录制等命令的方法）。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序（一般可认为客户程序等同于Helper程序），一旦A/V数据抵达客户端，A/V客户程序即可播放输出。
实现流式传输一般都需要专用服务器、播放器、网络传输和控制协议以及流媒体传输和控制协议的支持，其基本原理如图1所示。
图1 流式传输原理图
2.2 实现流式传输的两种方法
顺序流式传输（Progressive streaming）是顺序下载，常被称作HTTP流式传输。在下载文件的同时用户可观看在线媒体，在给定时刻，用户只能观看已下载的部分，而不能跳到还未下载的前头部分。
实时流式传输（Realtime streaming）指保证媒体信号带宽与网络连接匹配，使媒体可被实时观看。实时流式传输与顺序流式传输不同，它需要专用的流媒体服务器和传输协议，特别适合现场时间，也支持随机访问，可快进或后退以观看前面或后面的内容。
2.3 流媒体传输协议
流媒体文件在Internet传输除了需要有基本的TCP/IP协议的支持外，还需要有流媒体传输控制、媒体数据传送、媒体播放控制等协议的支持下才能安全、准确地从网络服务器端抵达客户端。
RTP（Real-time Transport Protocol）即实时流传输协议，用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的时提供时间信息和实现流同步。
RTCP（Real-time Transport Control Protocol）即实时流传输控制协议，它和RTP协议一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTCP包中含有已发送数据包的数量、丢失数据包的数量等统计资料，服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。
RTSP（Real-Time Streaming Protocol）即实施流协议，是由Real Networks和Netscape共同提出的，该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在结构上位于RTP和RTCP协议之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。
SDP（Session Description Protocol）即媒体描述协议，它是服务器端生成的描述媒体文件的编码信息以及所在服务器的连接等信息。客户端可以通过它来配置播放软件的设置，如视音频解码器，接受视音频数据的端口等。
RSVP（Resource Reserve Protocol）即资源预定协议，由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感，要在网络中传输高质量的音频和视频信息，除带宽要求之外，还需要其他更多的条件，使用RSVP协议可以预留一部分网络资源（带宽），能在一定程度上为流媒体的传输提供QoS（质量服务数据包计划程序）。
3 网络流媒体性能比较
到目前为止，Internet上使用较多的流媒体播放格式或流媒体平台主要有RealNetworks公司的Real System、Microsoft公司的Windows Media Technology、Apple公司的QuickTime、IBM公司的VideoCharger、Oracle公司的OVS、Cisco公司的IP/TV、SGI公司的Kasenna MediaBase、Sun公司的Sun StorEdge。
下面将以Real System、Windows Media Technology、QuickTime这当今网络三大主流流媒体技术及其性能进行比较。
3.1 系统组成
表1 三大流媒体技术比较
3.2 播放方式
在流媒体领域主要有三种媒体播放方式：单播、组播、点播和广播。
单播是指在客户端与媒体服务器之间需要建立一个单独的数据通道，从一台服务器送出的每个数据包只能传送给一个客户机；组播技术构建一种具有组播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道上；点播连接是客户端与服务器之间的主动的连接。用户可以开始、停止、后退、快进或暂停流；广播是指用户被动接受流。在广播过程中，客户端接受流，但不能控制流。广播方式中数据包的单独一个拷贝将发送给网络上的所有用户。
综上所述，组播吸收了上述两种发送方式的长处，克服了上述两种方式的弱点，将数据包的单独一个拷贝发送给需要的那些客户。组播不会复制数据包的多个拷贝传输到网络上，也不会将数据包发送给不需要它的那些用户，保证了网络上多媒体应用占用网络的最小带宽。
正是基于组播技术的优势，上述三大主流流媒体系统也是主要采用组播方式传送多媒体数据流，只是数据流的编码压缩方式和具体的发送过程有所差异，下面将分别加以阐述：
3.2.1 Real System
RealServer中的组播是将一个现场直播流同时传递给多个客户端，而无需为每一个客户的连结发送一个单独的数据流，客户端只需连接到该数据流，而不是连接到RealServer服务器，从而降低带宽的使用。RealServer的组播又分两种：反向信道组播（back-channel multicast）和可伸缩组播（scalable multicast），当然这两种方法也可同时使用。
1) 反向信道组播（back-channel multicast）
反向信道组播在客户端和服务器之间保持一个用于统计和控制信息交互的控制信道，如图2所示。由于客户端和RealServer之间的信息交换是双向的，从而能发送验证信息、用户统计及服务质量信息等可以现实客户端的情况。
图2 反向信道组播
2) 可伸缩组播（scalable multicast）
图3 可伸缩组播
与反向信道组播相比，可伸缩组播没有控制信道，单这种方法占用更少的带宽，RealServer的系统资源使用也少，由于传输是单向的，可伸缩组播能向无限的用户播放，提供验证、连接统计和智能流功能，如图3所示。
3.2.2 Windows Media Technology
Windows Media服务允许在Windows Media服务器间分发ASF流。在Windows Media服务器间分发ASF流首先要建立分发广播站，分发广播站是一个器帮助作用的广播站，是将一个服务器中的ASF流分发到另一个服务器中的广播站，这样下一个服务器将可以组播传送来的ASF流。
可见，Windows Media服务器分发ASF流主要包括以下三个基本步骤：
1) 从Windows Media服务器分发.asf文件，创建一个点播单播点。分发由Windows Media编码器、Windows Media广播站，或远程单播点生成实况流，创建广播单播点。
2) 在目标Windows Media服务器中，创建一个广播站、节目和流以接收分发的内容。
3) Windows Media服务器组播流。
Windows Media服务器组件可以配置为向客户端发送组播流，从而避免使用大量的网络带宽。广播站用来向客户端Windows Media Player发送组播ASF流。
3.2.3 QuickTime
在QuickTime系统中，客户端通过接受SDP（Session Description Protocol）来知道如何加入一个组播组。SDP文件通常贴在网站上来预告节目，SDP文件包含组播地址和端口，同时还包括流的描述信息。
因为并不是所有的路由器都支持组播，在不支持组播的网络上，客户端可以通过与反射服务器建立连接来接收组播。反射服务器是一个RTSP服务器，反射服务器加入组播，将组播转换成一系列单播，然后将流发送到向它发出请求的客户端。
3.3 编码技术
3.3.1 Real System
Real System采用可扩展视频技术作为其主要视频编码解码，如其名称所示，此编码解码具有可扩展行为的能力，如连接速率低于编码时采用的速率，播放时服务器端丢弃不重要的信息，播放器解码尽可能还原视频质量，采用小波变换算法将信号编码成一系列顺序片断，使扩展性成为可能。
3.3.2 Windows Media Technology
Windows Media Video/Audio是微软视音频技术的首要codec，WMV派生于MPEG-4，是流式视频中质量最高的codec之一，WMA类似于MP3，并具有两大优势：特别适合于低速率传输，在给定速率下可获得更好的质量。其算法基于Windows Media Encoder v7。
3.3.3 QuickTime
美国Apple公司的QuickTime电影文件已成为数字媒体领域的工业标准，这种文件格式不仅可以存储单个的文件内容（视频帧或音频采样），而且能够保存对该媒体作品的完整描述。这种文件格式是由一个或多个轨道组成，每个轨道都独立于其他轨道，轨道提供一个强大而灵活的结构，使用它可以精确地控制以产生复杂的交互电影，每个轨道都代表一个独特的随时间变化的功能。
纵观以上三大主流流媒体系统，RealNetworks公司是世界领先的网上流式视音频解决方案的提供者，提供从制作端、服务器端到客户端的所有产品，但是价格较贵。而微软的流媒体解决方案在微软视窗平台上视免费的，制作端和播放器的视音频质量都上佳，而且易于使用；但目前在整体解决方案和RealNetworks的产品相比还有差距，且只能在微软视窗平台上上使用（播放器出外）。Apple公司的QuickTime，尤其是QuickTime4视苹果公司最新的流视频平台，对于使用Mac OSX的用户来说是一个比较理想的流视频方案选择，是仅次于RealPlayer与Windows Media Player的流视频播放器。
4 网络流媒体应用――视频点播系统（VOD）
一个完整的流媒体解决方案应是相关软硬件的完美集成，它大致包括下面几个方面的内容：1)内容采集；2)视音频捕获和压缩编码；3)内容编辑；4)内容存储和播放；5)应用服务器内容管理、。
VOD（Video on Demand）是视频点播技术的简称，也称为交互式电视点播系统，它通过多媒体网络将视频节目按照个人的意愿送到千家万户，根据用户的需要播放相应的视频节目，从根本上改变了用户过去被动式看电视的不足。
VOD系统主要由三部分构成：
4.1 服务端系统
服务端系统主要由视频服务器、档案管理服务器、内部通讯子系统和网络接口组成。
其各部分功能如下：
1)档案管理服务器主要承担用户信息管理、计费、影视材料的整理和安全保密等任务；
2)内部通讯子系统主要完成服务器间信息的传递、后台影视材料和数据的交换；
3)网络接口主要实现与外部网络的数据交换和提供用户访问的接口；
4)视频服务器主要由存储设备、高速缓存和控制管理单元组成，其目标是实现对媒体数据的压缩和存储，以及按请求进行媒体信息的检索和传输。
对于交互式的VOD系统来说，服务端系统还需要实现对用户实时请求的处理、访问许可控制、VCR（Video Cassette Recorder）功能（如，快进、暂停、重绕等）的模拟。
4.2 网络系统
网络系统包括主干网络和本地网络两部分。因为它负责视频信息流的实时传输，所以是影响连续媒体网络服务系统性能极为关键的部分。当前，可用于建立这种服务系统的网络物理介质主要是：CATV（有线电视）的同轴电缆、光纤和双绞线。而采用的网络技术主要是：快速以太网、FDDI和ATM技术。
4.3 客户端系统
目前，根据不同的功能需求和应用场景，主要有三种VOD系统：NVOD，TVOD，IVOD；其中IVOD称为交互式点播电视，它比前两种方式有很大程度上的改进。它不仅可以支持即点即放，而且还可以让用户对视频流进行交互式的控制。这时，用户就可像操作传统的录像机一样，实现节目的播放、暂停、倒回、快进和自动搜索等。
5 基于Windows Media流媒体技术的校园网视频点播系统的搭建
网络多媒体技术的进步为现代教育提供了新的手段，基于流媒体技术的校园网视频点播已经成为网络教学形式之一。流媒体技术克服了过去传统下载音视频信息存在延迟的缺陷，实现了连续的互动的教学方式，改变过去一成不变的面对面的课堂教学模式。学生可以根据自己的实际情况，安排教学计划，利用校园网享受高质量的教育。
下面将从网络视频点播系统的实现涉及系统平台的选择、视音频的制作－采集站、视频服务器的选择、Web服务器点建设和数据库管理以及客户端等这几个方面加以阐述：
5.1 系统平台的选择和系统体系结构
微软开发的Windows Media 是一种能适应多种网络带宽的流式多媒体信息的平台，可以提供包括流媒体的制作、、播放和管理的解决方案，且其成套产品集成在Windows 2000 Server 中，不需要额外购买，所以投入相对较少，我们选取它作为系统平台。主干网为1000M高速交换式光纤以太网，二级节点交换速率为10/100Mbps。使用网页制作工具Dreamweaver 和 ASP技术制作了网站对外，利用SQL Server数据库系统对各类资源进行管理，对每个节目的观看次数进行统计（见系统结构图）。
图4 系统结构图
5.2 采集工作站
采集工作站是带视频采集卡和编码器的计算机，用于流媒体文件的制作与生成。由于编码占用大量CPU的活动，所以建议选用处理器为Pentium III 400 以上，内存大于256M，高速硬盘的计算机。编码器采用微软2002年底最新的Media Encoder 9.0，其主要的特色在于容易使用，高品质编码，能有上佳的输出品质，增强的可程序化与管理。另外还可以通过采集卡采集录像机、电视机、VCD机、DVD机等输入的视频信号。
5.3 视频服务器
视频服务器是安装了流媒体服务软件的服务器，提供视频节目服务，监控系统运行状态，存储视频节目。我们选用Dell PowerEdge 4600 服务器，采用Windows 2000 Advance Server操作系统，安装Windows Media Service作为Windows Media服务器，使用户能够通过网络传输流媒体内容。
5.4 Web服务器和数据库管理
Web服务器的Web服务由Windows 2000 Server中内置的IIS提供。因为IIS对ASP脚本支持较好，我们在制作Web页面时采用了VBScript脚本语言编写ASP脚本程序，实现对视频资料库的查询。数据库采用Microsoft SQL Server，用于视频资料和用户信息的管理。
系统通过Web页面为用户提供资料检索服务，便于用户查找所需的内容。通过数据库关键字搜索功能，提供多种途径的检索服务，如名称、类别、地区等。
5.5 客户端
由于采用浏览器-服务器模式，所以客户端只需安装IE5或以上版本和Windows Media Play 9.0即可，用户使用十分方便，基本无需维护。
6 结束语
网络技术的飞速发展，尤其是宽带技术的逐渐成熟为流媒体技术的应用和进一步发展铺设了一条宽广、平坦的道路。流媒体技术的发展为广大网络用户搜索、获取、存储和传送视音频资料提供了极大的便利，不仅提高了网络利用率，丰富了人类生活，也为网络资源的进一步丰富和完善提供了条件。
流媒体技术的发展和逐渐成熟也逐渐为教育现代化改革一道利器。教育资源的表现形式发生了重大的变化，教育信息的表达、传送、接受和存储随着流媒体时代的到来将会显得更加的生动、便捷，不仅提高了学习者的学习兴趣，也进一步提高了学习者的学习效率，它将成为网络学习的一种重要方式。
参考文献：
[1] 钟玉琢，向哲. 流媒体和视频服务器[M]. 清华大学出版社，2003.6.
[2] 唐天虹，冯宝坤. 实战流媒体[M]. 科学出版社，2003.9.
